3. 3D 프린팅 소재

1) 3D 프린팅 분야에서 활용되고 있는 소재

▶열가소성 수지, 금속, 목재, 종이, 탄소섬유, 나일론, 모래, 유리 등 매우 다양하다.

▶소재의 형태 액체, 고체, 분말 등으로 구분

▶재료의 형태 : 조형성, 견고함의 차이가 발생

 

▶열가소성 수지류 = ABS, 나일론, 폴리스티렌 등, 시제품과 완구, 생활용품, 패션등에 적용됨

º 제조단가 저렴, 표면의 정밀성 다소 떨어짐

 

▶ 금속소재 : 티타늄, 알루미늄, 코발트 등

º 기계 부품, 금형, 의료 분야에서 적용

º 장점 : 분말 기반에서 많이 사용되는 소재, 원료의 다양성과 견고한결과물

º 단점 : 고가의 산업용 프린터에서 줄 사용

 

▶ UV 레진과 같은 액체 형태의 소지 소재 : 

º 장점 : 표면의 정밀도가 높다

º 단점 : 내구성이 떨어진다.

 

3.1 열가소성 수지

① ABS(Acrylonitrile Poly-Butadiene STYRENE)

▶ 플라스틱으로 이용되고 있다.

º 석유화합물로 만들어진 재료로 가력이 저럼, 후가공이 용이한 소재

º 장점 : 점착성과 강도가 우수, 유연한 성질도 있다.

º PLA 소재에 비해 내구성 좋다.

º 출력 후에는 연마와 페인트 도색을 할 수 있다.

º 단점 : 변색이 일어날 수 있다.

º 녹는점이 높아 냉각 과정 중 균열, 휨 현상이 쉽게 발생한다.

º 용매제 : 아세톤

▶ ABS-M30 소재는 FDM 기술 방식의 엔지니어링 산업용 플라스틱으로 열가소성 수지 중 

가장 저렴하다.

▶ ABS-M30i 대표적 특징  생체에 적합하고 살균이 가능하다.

▶ABS Plus 내구성 강해 콘셉트 모델에 적합, 다양한 색상, 견고성 제공,

º 시간이 지나도 부품의 안정성 유지함

º 수용성 서포트 재료의 사용이 가능하다.

º 연료 저장 등 기능성 시제품 분야에 적합한 소재다.

▶ABS-ESD7 정전기 분산소재 : 폭발의 위험이 있는 부품에 사용가능한 열가소성 수지

º 연료 저장 등 기능성 시제품 분야에 적합한 소재다.

▶ABSi 광투과성 제품, 유체의 흐름을 모니터링 하기위한 시스루 부품 제작에 용이한 소재

º 호박색, 빨간색, 천연 색상으로 조명이 통과하는 반투명 시제품을 제작할 수 있다.

º 자동차 설계, 의료기기 시제품, 항공 우주 분야에 유용한 소재

 

 

 

② ASA(Acrylic Styrene Acrylonitrile)

▶ 내후성 수지, 기계적 강도, UV 안정성을 갖춤 실외용으로 적합, 최종 기능성 시제품제작에 

사용되는 소재

▶ 공기 중의 산소나 오존, 자외선에 노출되면 변색, 물성치의 저하가 일어나는 문제점 개선

옥외용 외장재료 사용이 가능한 수지다

▶ 자동차, 선박, 건축 자재 등 여려분야에서 응용, 도장 없이 원료 착생만으로 성형된 제품

을 사용할 수 있다.

 

 

 

③ PLA(Poly-Latic Acid)

▶ 친환경소재, 옥수수, 감자 전분 등 100% 재생 가능 한 시품 추출 원료를 사용한 무독성

친환경 소재

▶재질 : 단단, 녹는 점(약 180~220 ºC)이 비교적 낮아 균열이나 흼 현상이 덜하다.

▶ 광택있고, 단면 연결성이 좋아 서포터없이 50º 기울기 조형의 출력이 가능

▶단점 : 탄성부족, 후가공에 적합하지 않다. 

º 내구성도 ABS에 비해 상대적으로 떨어진다.

º 사용한 제품 재생이 어렵고 가격 또한 ABS보다 더 비싼 편이다.

 

④ 나일론(NYLON)

▶ 폴리아마이드로 알려진 합성 고분자류의 명칭

▶인장강도, 내마모성, 내약품성, 내열성이 좋다

º 마찰 계수가 낮아 금속 대체용품으로 기계적 성질이 우수, 잘 깨어지지 않는 특성이 있다.

º 가장 오래된 엔지니어링 플라스틱으로 내피로성이 요구되는 제품에 적합.

º 가장 큰 규모를 점유하고 있다.

º 스트라타시스의 nylon12와 툴만의 Taulman3D 618 nylon이 대표적 제품

º 장점 : 높은 강도오 내구성 좋고 유연성을 갖추고 있다.

º 섬유염료를 이용해 후 가공 염색이 가능하다.

 

 

위 글은 저자 김천환, tlfwjs 3D 프린팅 활용가이드 가운데서 발췌한 내용입니다.